Pourquoi les téléphones Android ont-ils plus de cœurs que les ordinateurs?

Les réponses fournies expliquent certains aspects du problème conduisant à ce nombre impressionnant de cœurs de CPU sur les téléphones Android. Relisez cela; les téléphones Android. L'iPhone a réussi à se contenter de seulement quelques cœurs depuis des années et reste toujours beaucoup plus performant que n'importe quel fleuron Android.

Les concepteurs d'Android ont pris un énorme risque en choisissant le langage de programmation Java et par conséquent la JVM comme exécuteur des applications. Java, en raison de ses principes de conception, résout le problème de devoir compiler et construire du code pour chaque architecture de processeur avant de pouvoir l'exécuter en sacrifiant les performances. Java introduit une machine virtuelle lourde et encombrante généralement appelée JVM. La JVM émule en fait un CPU au niveau logiciel pour éviter le besoin de compiler séparément le code pour chaque appareil. Pensez à la JVM comme un CPU virtuel qui a les mêmes propriétés indépendamment de l'appareil sur lequel il s'exécute, de sorte que le code doit être compilé une seule fois pour la JVM et pourrait ensuite s'exécuter sur n'importe quel appareil. Cela permet aux fabricants de jeter n'importe quel matériel avant de se soucier de la compatibilité des applications. Cela permet également aux appareils de remplir le marché avec à la fois des appareils bas de gamme médiocres et des appareils haut de gamme de qualité et de finir par le dominer.

La JVM elle-même n'est qu'une spécification et les gens sont libres de développer leur propre JVM tant qu'elle respecte cette spécification. La JVM d'origine pour Android s'appelait Dalvik. De nos jours, Google l'a remplacé par ART.

Maintenant, quel est le problème avec la JVM? C'est une pièce logicielle lourde qui consomme énormément de ressources informatiques. Ajoutez à cela certaines autres propriétés du langage Java telles que la collecte des ordures et la consommation de ressources de la JVM devient simplement trop importante pour un appareil doté de matériel informatique modeste. Chaque application et service système ouvert sur votre appareil est lui-même une instance de la JVM ART et maintenant vous pourriez conclure que les gérer tous nécessite un matériel informatique vraiment performant. Les choses vont devenir encore pires lorsqu'il y a besoin de dessiner des interfaces utilisateur.

Chaque application s'exécute sur un certain nombre de threads. Chaque cœur de CPU ne peut exécuter qu'un thread à la fois. Chaque application a un thread principal sur lequel elle effectue les opérations liées à l'interface utilisateur. Il peut y avoir beaucoup plus de threads par application pour effectuer l'accès aux fichiers, au réseau, etc. En général, il y a plus d'applications (et de services système) ouverts qu'il n'y a de cœurs de CPU et par conséquent il y a généralement beaucoup plus de threads qu'il n'y a de cœurs de CPU. Ainsi, chaque cœur doit basculer entre le traitement de différents threads en permanence, en effectuant un peu de chaque et en passant au suivant. Ce changement prend beaucoup de temps pour le CPU et dans le cas des applications étant essentiellement des JVM, cette tâche devient encore plus exhaustive. En augmentant le nombre de cœurs, vous réduisez simplement le nombre d'applications (et donc de threads) dont chaque cœur doit se préoccuper, ce qui augmente les performances globales.

Sur la base de cette explication, on pourrait déduire qu'Android a besoin d'un matériel puissant pour fonctionner en douceur. Les premières générations d'appareils Android étaient célèbres pour leurs retards, plantages et bien d'autres problèmes malheureux. Mais au fil des ans, ces problèmes ont été en grande partie résolus en s'appuyant sur un matériel puissant.

En revanche, les applications iOS sont compilées en code machine natif et n'ont donc pas besoin de la virtualisation. Le langage utilisé et le système d'exploitation sont également plus efficaces et permettent donc à ces appareils de rester fluides sans avoir besoin de chipset surdimensionné.

En résumé, je peux dire que les cas d'utilisation du PC et du téléphone sont assez différents. Le PC est le plus souvent utilisé dans une seule ou quelques applications (bien sûr, un navigateur avec de nombreux onglets nécessite de nombreux cœurs de processeur, peut même être lent sur un i-3 haut de gamme), les téléphones sont utilisés pour multitâche. Au moins la connexion réseau, le dessin de l'interface utilisateur, les déclencheurs système, les notifications. Si vous ouvrez le gestionnaire de tâches sur un PC, il y a également de nombreux processus, mais ils utilisent moins de quelques % de la puissance du processeur même sur un ancien Core 2 Duo. 4 cœurs sont assez bon marché (MTK 65x2 coûtait 1$ au début pour les OEM). C'est également le RISC vs CISC, le dernier manquant de performance par cœur. Économe en énergie != puissant, comme nous pouvons le voir ici. Le multi-cœur est parfait pour les mobiles, car il n'y a pas de charge de travail importante encaissée par un seul thread, et l'expérience est axée sur le multi-tâche (mais nous pouvons constater que les iPhone ont besoin de moins de cœurs et de RAM en raison d'un bon logiciel comme dans cette vidéo ou d'autres)

Je pense qu'un des principaux facteurs de motivation derrière un 4 ou 8 (pour les configurations grand : petit) est juste le marketing pour le moment.

Un énorme problème du grand nombre de cœurs est quand on considère la taille de la mémoire. Normalement, dans les applications de bureau, lorsque vous souhaitez améliorer l'utilisation de plusieurs cœurs, vous devez dupliquer les structures et utiliser beaucoup plus de mémoire que dans une application à thread unique.

Cela ne se produit pas parce que la RAM est très chère (surtout dans la situation de crise de la RAM en 2017/2018). Le marketing veut des nombres élevés mais le contrôle veut réduire les prix des composants. Si vous voyez un équilibre qui est inférieur à 1 gigaoctet de RAM par cœur, alors vous voyez un compromis raté.